Реферат по дисциплине Материалы и Компоненты Электронных средств Слюда и слюдяные материалы

3.3 Теплопроводность

Слюда является хорошим теплоизолирующим материалом, и это свойство широко используется в практике.

Но в электрической изоляции нагреваемых током деталей машин и приборов важен и отвод тепла от них.
Теплопроводность оценивается через коэффициент теплопроводности, равный количеству тепла, проходящему в единицу времени через единицу поверхности перпендикулярно тепловому потоку при температурной напряженности один градус на 1 см.
Теплопроводность слюд в двух основных кристаллографических направлениях – вдоль спайности и перпендикулярно к ней различается примерно в шесть раз.
Основной причиной пониженного значения коэффициента теплопроводности в направлении, нормальном к спайности, является большое тепловое сопротивление межпакетных зон кристалла, в которых содержится примерно в три раза меньше атомов на единицу площади, чем в самих пакетах. Это, естественно, резко снижает передачу теплового движения от пакета к пакету.


4. Электропроводность слюды

Электропроводность характеризуется величиной удельного объемного сопротивления, которое равняется сопротивлению кубика вещества с ребром в 1 см.

Объемная электропроводность слюд при низких температурах обусловлена главным образом движением примесных и слабосвязанных ионов в кристалле.
Поверхностная проводимость является электролитической в водной адсорбционной пленке на поверхности кристалла. Толщина такой пленки на свежей поверхности может достигать 30–50 монослоев молекул воды. Это приводит к росту поверхностной проводимости свежих сколов примерно на два порядка (100 раз) в сравнении с проводимостью «старых» поверхностей.
Носителями тока являются в основном ионы К+ и ОН– С течением времени (через 1–2 суток пребывания на воздухе и через многие десятки часов на пластинках, сложенных в стопки) толщина этого слоя уменьшается до более-менее стабильной, определяющейся влажностью окружающего воздуха.
Причиной возникновения аномально высокой электропроводности свежих сколов кристаллов слюды является большая адсорбционная активность вновь образованных поверхностей кристалла. Вблизи таких поверхностей существует сильное электрическое поле поверхностных зарядов, образующихся при расщеплении. С течением времени это поле постепенно нейтрализуется вследствие поверхностной электропроводности и прилипания ионов из окружающего пространства.
Повышенную поверхностную электропроводность свежих сколов необходимо учитывать при использовании слюды в качестве электроизоляции, так как в расслоениях кристаллов этот эффект может сохраняться неопределенно длительное время.
Электропроводность вдоль спайности на несколько порядков выше, чем в перпендикулярном направлении. Это объясняется большой свободой движения ионов в межпакетном пространстве кристалла, а также наличием расслоений, параллельных спайности, заполненных адсорбционными слоями и пленками воды. Такая дефектность кристалла является основной причиной ухудшения электрических свойств флогопитов в сравнении с мусковитами.
Электропроводность отдельных кристаллов, даже одной жилы, по этой причине может сильно изменяться, что свидетельствует о значительной дефектности, которая существует в объеме кристалла.